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申请/专利权人：安徽全采智能科技有限公司;国网陕西省电力有限公司

摘要：本发明涉及电子围栏，具体涉及一种基于雷视一体机的三维电子围栏预警方法，构建相机在当前坐标系下拍摄的当前图像与在俯视坐标系下得到的俯视图像之间的转换关系；构建雷达点云数据中的点与俯视图像之间的映射关系，以在俯视图像中对雷达点云数据进行可视化处理；用户在不同云台方位角下对应的俯视图像中预设三维电子围栏区域；实时监测，计算人体位置；判断人体位置是否在三维电子围栏区域内，并进行相应预警；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法基于二维图像准确判断人员是否进入预设电子围栏区域，以及因摄像头云台转动而导致电子围栏失效的缺陷。

主权项：1.一种基于雷视一体机的三维电子围栏预警方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、构建相机在当前坐标系下拍摄的当前图像与在俯视坐标系下得到的俯视图像之间的转换关系；S2、构建雷达点云数据中的点与俯视图像之间的映射关系，以在俯视图像中对雷达点云数据进行可视化处理；S3、用户在不同云台方位角下对应的俯视图像中预设三维电子围栏区域；S4、实时监测，计算人体位置；S5、判断人体位置是否在三维电子围栏区域内，并进行相应预警；S1中构建相机在当前坐标系下拍摄的当前图像与在俯视坐标系下得到的俯视图像之间的转换关系，包括：S11、计算俯视坐标系转换为当前坐标系的旋转矩阵Rf2c： ；其中，设俯视图像为云台俯仰角a为0度时相机的成像效果，此时云台方位角b不变，因此云台方位角b不参与旋转矩阵Rf2c，同时由于俯视坐标系与当前坐标系的原点重合，未发生平移，因此俯视坐标系转换为当前坐标系的平移矩阵为0；云台俯仰角a定义为：当前坐标系沿着X轴旋转a度，当前坐标系的Z轴刚好为竖直向下方向；云台方位角b定义为：在云台俯仰角a为0度时，当前坐标系绕竖直方向旋转b度，使得当前坐标系在云台俯仰角a为0度、云台方位角b为0度的位置，即与初始坐标系重合；S12、设地面上某一点在俯视坐标系中的三维坐标为x,y,h，Qf为该点在俯视图像中的坐标，Qc为该点在当前图像中的坐标，根据相机的小孔成像模型，建立以下方程： （1）， （2），其中，s1、s2分别为已知的中间变量，h为相机的安装高度，K为相机的内参矩阵，采用下式估算相机的内参矩阵K： ；上式中，f为相机焦距，s为单个像素尺寸，JW、JH分别为画面的横向分辨率、纵向分辨率；S13、根据式（1）和（2）构建相机在当前坐标系下拍摄的当前图像与在俯视坐标系下得到的俯视图像之间的转换关系： Q f =s 3 KR f2c -1 K -1 Q c （3）其中，s3为已知的中间变量；S2中构建雷达点云数据中的点与俯视图像之间的映射关系，以在俯视图像中对雷达点云数据进行可视化处理，包括：S21、设雷达点云数据中某一点在雷达坐标系中的三维坐标为P，Qf_p为该点在俯视图像中的坐标，Qc_p为该点在当前图像中的坐标，将该点映射至当前图像中： s 4 Q c_p =KRl2cP+Tl2c（4）其中，s4为已知的中间变量，Rl2c、Tl2c分别为雷达坐标系转换为当前坐标系的旋转矩阵、平移矩阵，由雷视一体机厂家提供；S22、根据式（3）和（4）构建雷达点云数据中的点与俯视图像之间的映射关系： （5），其中，s5为已知的中间变量；S23、根据式（5）将雷达点云数据中的点映射至俯视图像中，给予用户可视化点云显示，使得用户直观理解点云在图像中的具体位置，方便用户预设三维电子围栏区域。

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